Dalla manutenzione e riparazione delle infrastrutture sottomarine all'ispezione dei bacini di raccolta delle acque reflue. Dai siti pericolosi per il petrolio e il gas ai cantieri sporchi e pericolosi. Dalla raccolta di campioni per la ricerca al soccorso nelle aree disastrate. In queste e molte altre applicazioni, i field robot svolgono compiti sporchi e troppo pericolosi per l'uomo. In una situazione di persistente carenza di manodopera, i robot sono ideali anche per i lavori per i quali le persone non sono disponibili.
La sfida principale per i field robot è operare in un ambiente non strutturato, svolgendo compiti sofisticati e spesso lavorando giorno e notte, senza sosta. Per eseguire questi lavori difficili e specializzati, i produttori stanno progettando un'ampia varietà di robot per scopi specifici.
Possono essere grandi e potenti; ad esempio, i robot da costruzione che aiutano a costruire ponti ed edifici. Potrebbero dover funzionare in modo affidabile su lunghe distanze in condizioni remote e difficili; ad esempio, sistemi di guida e controllo automatizzati per camion da miniera autonomi su larga scala. Possono essere compatti e discreti, come ad esempio i robot da ricognizione militare. Possono essere impiegati in luoghi estremi, ad esempio sotto l'oceano o su superfici extraterrestri. Possono svolgere compiti di eccezionale destrezza, ad esempio raccogliere la frutta.
Queste applicazioni specializzate richiedono sistemi di motion sofisticati, software di automazione e procedure di manutenzione che aumentano la barriera all'ingresso dal punto di vista sia dei costi sia della formazione degli utenti. Di conseguenza, cresce l'interesse per l'offerta di robot come servizio o RaaS (robots as a service).
Ad esempio, le squadre di costruttori possono noleggiare un robot per eseguire molte fasi della costruzione di un ponte, lavorando 24 ore su 24 per completare il lavoro più velocemente e con meno rischi, lasciando le persone libere di dedicarsi ad altre attività essenziali. Una volta completato il lavoro, il robot può essere restituito al fornitore RaaS per essere noleggiato in un altro cantiere. I tassi di utilizzo dei robot in leasing possono essere particolarmente elevati, il che pone l'accento sulla durata e sull'affidabilità.
Sfide e requisiti del motion dei field robot
I robot si basano sul motion e i requisiti motion dei field robot sono particolarmente rigorosi. L'affidabilità, l'efficienza e l'integrazione efficace sono fondamentali per le prestazioni dei robot che devono operare in una varietà di luoghi imprevedibili. Un guasto a un componente di motion o una batteria scarica mentre il robot è in attività possono costare molto in termini economici e di tempo, ma possono rivelarsi persino pericolosi.
Si pensi, ad esempio, a un robot subacqueo che perde potenza in un ambiente ad alta pressione o in un serbatoio di stoccaggio delle acque reflue. Oppure un robot per l'esplorazione delle miniere che si guasta in un'area sotterranea profonda non ritenuta sicura per gli esseri umani. Oppure un veicolo per l'esplorazione spaziale che perde una funzione critica a più di 150 milioni di chilometri di distanza. In situazioni come queste, un robot costoso diventa inutile se non può essere recuperato, e il recupero può essere estremamente difficile, pericoloso o impossibile.
Peggio ancora, un robot in avaria può bloccare la produzione e i costi dei tempi di inattività non pianificati nell'edilizia, nel settore petrolifero e del gas, nell'industria mineraria e in altri settori possono essere molto elevati.
Sistemi di motion affidabili nel funzionamento ed efficienti nelle prestazioni aiutano a minimizzare il rischio di guasti, ad aumentare l'efficienza del lavoro e a massimizzare il tempo per cui i robot possono rimanere operativi. I motori specificati per questi robot devono essere:
- Correttamente integrati con altri elementi del design del robot, come ingranaggi armonici o altri componenti di trasmissione.
- Correttamente dimensionati, offrendo i requisiti di coppia continua e di picco dell'applicazione, operando nell’intervallo di velocità ottimale.
- Quanto più compatti possibile, pur soddisfacendo i requisiti di prestazione dell'applicazione.
- Caratterizzati da aumento termico limitato per resistere al surriscaldamento e assicurare prestazioni ottimali nonostante temperature ambientali estreme.
- Costruiti in modo robusto e affidabile per resistere a tutte le condizioni che il field robot può incontrare.
- Progettati e costruiti per soddisfare i requisiti di qualsiasi applicazione specializzata, come i motori immergibili per i robot subacquei, i motori washdown per l'uso in applicazioni sporche ed esposte agli agenti atmosferici, oppure i motori antideflagranti adeguatamente certificati per le aree pericolose.
- Consegnati in modo affidabile e con una rete di supporto globale, per tutta la durata del programma del robot.
L'offerta Kollmorgen
Con decenni di esperienza nella progettazione e nella fornitura dei motori tra i più performanti del settore, ottimizzati per le articolazioni dei bracci e per altre applicazioni robotiche, Kollmorgen sa come soddisfare i requisiti esigenti dei field robot dove il fallimento non è un'opzione.
Alcune delle caratteristiche più critiche includono un elevato numero di poli, avvolgimenti progettati per ridurre al minimo le perdite del nucleo e laminazioni che riducono al minimo l'attrito statico e lo smorzamento viscoso: tutto ciò consente ai motori di funzionare in modo più efficiente per un tempo di funzionamento più lungo e con un minore aumento termico per una maggiore affidabilità del sistema.
I motori frameless progettati per i giunti robotici offrono un ampio foro passante e un elevato rapporto tra diametro interno e diametro esterno per ridurre il peso, la lunghezza e l'inerzia complessivi del giunto, ospitando facilmente i cavi di alimentazione/retroazione e altri componenti. Molti motori frameless sono progettati per essere abbinati a progetti di ingranaggi armonici già disponibili, per un progetto di robot più economico e affidabile.
Kollmorgen può anche modificare gli avvolgimenti del motore in modo economico per soddisfare le esigenze di velocità, coppia continua e coppia di picco di ogni applicazione. Invece di rischiare un motore sovradimensionato o sottodimensionato che riduce l'efficienza e l'affidabilità del sistema, i motori Kollmorgen offrono le prestazioni precise richieste da ogni applicazione nel pacchetto più efficiente in termini di peso, spazio ed energia.
Kollmorgen fornisce anche motori progettati per l'uso in acque profonde, in luoghi pericolosi, esposti alle intemperie, washdown, ad alta quota, extraterrestri e in altri ambienti estremi. Con una così ampia varietà di applicazioni altamente specializzate, è normale che gli OEM richiedano la prototipazione rapida ed effettuino un basso volume di ordini iniziali mentre lavorano per portare sul mercato nuovi progetti di field robot. Mentre la maggior parte dei fornitori di motion si oppone a queste richieste, Kollmorgen accoglie con favore questi progetti specializzati.
La cultura collaborativa di Kollmorgen, l'ampia gamma di opzioni di prodotto, le capacità ingegneristiche impareggiabili e i team di progettazione locali possono aiutarti a ridurre i cicli di progettazione e a immettere sul mercato un field robot più performante, affidabile e duraturo. Grazie alle strutture di produzione e assistenza globali, all'impegno per una qualità costante e a decenni di comprovata esperienza nel campo della robotica, Kollmorgen può contribuire ad assicurare il successo a lungo termine del tuo field robot.
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